(2)小明利用图乙所示的滑轮组提起物体时,用F=5N的拉力在3s内将重为12N的物体匀速提高了10cm,求:滑轮组的机械效率是多少?拉力F的功率是多少?
28.如图所示是一种居民楼电梯结构的截面示意图。A为电梯厢,厢底有两个动滑轮B,其功能相当于一个动滑轮,使用两个动滑轮的好处是能帮助电梯保持稳定。C为配重,起平衡作用。在拉力F的作用下电梯厢能在电梯井中沿竖直通道上下运行。现有10个人同时乘坐电梯(每个人的质量均按60kg计算)。电梯厢以0.5m/s的速度匀速上升时,拉力为F1,F1的功率P=10kW,动滑轮B的机械效率为η1;电梯厢运行了12m后,从电梯中下去了5个人,此后电梯厢以0.5m/s的速度匀速上升时,拉力为F2,F2的功率为P2,动滑轮B的机械效率为η2。(不计绳重及滑轮摩擦,g取10N/kg)求:
(1)
:
(2)拉力F2的功率P2。
29.(10分)用下图所示滑轮组将货物缓慢提升3m,已知货物重850N,所用拉力F为300N(不计摩擦和绳重带来的影响)。求: ⑴有用功W有;
⑵总功W总; ⑶额外功W额; ⑷动滑轮的重力; ⑸滑轮组的机械效率η
评卷人 得分 五、综合题
30.(6分)工人用如图所示的滑轮组提升重物,在10s内将240N的物体匀速提升2m,已知工人的拉力为100N不计绳重与摩擦阻力,求:
⑴工人做功的功率; ⑵滑轮组的机械效率;
⑶如果用此滑轮组匀速提升300N的重物,拉力应为多大?
【参考答案】***试卷处理标记,请不要删除
评卷人 得分 一、选择题
1.A 2.A 3.D 评卷人 得分 二、填空题
4.125;100:变大
5.改变力的方向 省力 60% 1.5×104 6.55% 7.5;83.3%;3 8.(1)40 (2)400 80% 9.120 75℅ 10.6000 80% 11.4 3.4 85% 12.8:5 13.100N;92% 14.80% 评卷人 得分 三、实验探究
15.⑴2 80%⑵ ② 提起的物重 ⑶④ 低 16.(1) ⑦匀速 (1分)。 G/F (1分)
(2)加润滑油(或减小摩擦、减小绳重、减轻挂旗所用小杆的重力等。)(2分) 17.(1)匀速、2.4N、24cm、83.3% (2)增大
18.(1)提起的物体重和定滑轮的重
(2)滑轮的轮与轴间摩擦力大小不同;测拉力时没有使弹簧测力计匀速上升,造成测量的力不准确
(3)选用较轻的动滑轮;对于给定的动滑轮,通过增大提起的物重提高机械效率;保持良好的润滑,减小轮与轴间的摩
19.(1)21 (2)25、10、80% 20.(1)
(2) 88.3%(88%) 0.4 81.7%(82%) ③a.动滑轮个数不同 b.摩擦阻力不同 c.
21.(1)0.06 (2)有用功大于总功;弹簧测力计读数错误(3)83.3% 22.(1)质量 (2)大
23.⑴1.8 ⑵86% ⑶控制变量法 ⑷滑轮组的机械效率与钩码重有关,与钩码上升的速度无关 24.(1)刻度尺 (2)匀速 (3)40% (4)低 评卷人 得分 四、论述计算题
25.(1)W=500J P=100W (2)80% 26.解:(1) = 则
G1+G0
(2)F1= G0=3Fl-G1=3×100N-240N=60N 3 G2+G0540N+60N F2===200N 33 W=Fs=F2×3h=200N×3×2m=1200J
或:W=W有+W额=G2h+G0h=(540N+60N)×2m=1200J 答:拉力为100N,做的功是1200J。 27.(1)省力
(2)解:W有=Gh=12N×0.1m=1.2 J
W总=Fs=5N×0.3m=1.5 J W有1.2J
η= =×100%=80%
W总1.5 JW总1.5 J P= ==0.5W t3s
28.解:设电梯厢和动滑轮总重为G,G人=mg=10×60kg×10N/kg=6000N,
所以,
29.⑴W有=Gh=850N×3m=2550J ⑵W总=Fs=300N×3×3m=2700J ⑶W额=W总-W有=2700J-2550J=150J ⑷G动=3F-G=3×300N-850N=50N W有
⑸η==2550J/2700J≈94.4%
W总
评卷人 得分 五、综合题
30.⑴拉力做的功为W1=F1s1=100N×3×2m=600J (1分) W1600J
拉力做功的功率为P===60W (1分) t10s⑵工人做的有用功为W2=G1h=240N×2m=480J (1分) W2480J 滑轮组的机械效率:η=×100%=×100%=80% (1分) W1600J⑶因不计绳重和摩擦,
1
当工人匀速提升240N的重物时:F1=(G1+G动) n∴G动=nF1-G1=3×100N-240N=60N (1分) ∴当工人匀速提升300N的重物时:
11
F2=(G2+G动)=(300N+60N)=120N (1分) n3